栈和队列必备的面试题（第一期）

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一、题目

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Leedcode链接：https://leetcode.cn/problems/valid-parentheses/

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二、思路（图解）

我们用 栈 来实现这道题，具体如下图！

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这里我们用到 栈 接口实现中的 Stackpush 接口！然后 s++

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这里我们会用到 栈 接口实现中的 Stacktop 和 Stackpop 接口！下面是 比较方法！

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正确的就 s++，知道*s为NULL为止！

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如果不匹配，直接返回 false！

出栈 + 入栈 + 取栈顶数据 + 比较方法 : 代码如下（示例）：

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;
void StackInit(ST* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}
void StackDestroy(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, newCapacity * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}
void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	--ps->top;
}
STDataType StackTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	return ps->a[ps->top - 1];
}
int StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;
}
bool isValid(char * s)
{
    ST st;
    StackInit(&st);
    while(*s)
    {
        if(*s == '('
        || *s == '['
        || *s == '{')
        {
            StackPush(&st , *s);
            s++;
        }
        else
        {
            STDataType top = StackTop(&st);
            StackPop(&st);
            if(*s == ')' && top != '('
            || *s == ']' && top != '['
            || *s == '}' && top != '{')
            {
                StackDestroy(&st);
                return false;
            }
            else
            {
                s++;
            }
        }
    }
}

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三、存在的问题与隐患（报错提示）

如果现在提交代码，会出现以下的报错 + 问题！

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（1）s中只有右括号，无左括号

这里我们应该注意：如果没有左括号直接返回 false 即可！

代码如下（示例）：

while(*s)
    {
        if(*s == '('
        || *s == '['
        || *s == '{')
        {
            StackPush(&st , *s);
            s++;
        }
        else
        {
            //如果没有左括号，栈为空，返回false
            if(StackEmpty(&st))
            {
                StackDestroy(&st);
                return false;
            }
            
            STDataType top = StackTop(&st);
            StackPop(&st);
            if(*s == ')' && top != '('
            || *s == ']' && top != '['
            || *s == '}' && top != '{')
            {
                StackDestroy(&st);
                return false;
            }
            else
            {
                s++;
            }
        }
        
    }

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（2）返回值处理

如果 栈 不是空，则说明栈中还有左括号未出。即没有匹配，返回是 false

代码如下（示例）：

bool ret = StackEmpty(&st);
    StackDestroy(&st);
    return ret;

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（3）销毁栈

最后不要忘了用 栈 的 StackDestroy 对栈进行销毁否则会导致 内存泄漏等问题！

StackDestroy(&st);

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四、整体源代码

代码如下（示例）：

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;
void StackInit(ST* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}
void StackDestroy(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, newCapacity * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}
void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	--ps->top;
}
STDataType StackTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	return ps->a[ps->top - 1];
}
int StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;
}
bool isValid(char * s)
{
    ST st;
    StackInit(&st);
    while(*s)
    {
        if(*s == '('
        || *s == '['
        || *s == '{')
        {
            StackPush(&st , *s);
            s++;
        }
        else
        {
            //如果没有左括号，栈为空，返回false
            if(StackEmpty(&st))
            {
                StackDestroy(&st);
                return false;
            }
            
            STDataType top = StackTop(&st);
            StackPop(&st);
            if(*s == ')' && top != '('
            || *s == ']' && top != '['
            || *s == '}' && top != '{')
            {
                StackDestroy(&st);
                return false;
            }
            else
            {
                s++;
            }
        }
        
    }
    bool ret = StackEmpty(&st);
    StackDestroy(&st);
    return ret;

}

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了【Leedcode】中栈和队列必备的面试题（第一期）
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